В центре нашей галактики черная дыра пожирает таинственный объект. Ученым удалось определить, что это такое
Научпоп8 марта 2023, 21:03
Центр Млечного Пути — это огромная естественная лаборатория, которая позволяет ученым изучать самые загадочные космические и физические явления. Дело в том, что именно там находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А*, масса которой примерно в четыре миллиона больше массы Солнца.
Черные дыры являются одними из самых экстремальных объектов во Вселенной, ведь их гравитация настолько мощная, что затягивает даже частицы света. Именно поэтому данные объекты и получили свое название — они вообще не отражают свет, поэтому увидеть их в обычные телескопы невозможно.
Стрелец А* выделяется даже на фоне других черных дыр. Ученые называют ее «спящей», ведь она довольно неспешно втягивает в себя материю, особенно если сравнивать ее активность с другими сверхмассивными черными дырами, расположенными в центре своих галактик.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Черные дыры рождаются в результате коллапса гигантских звезд и растут, непрерывно поглощая газ, пыль, звезды и другие черные дыры в галактиках, содержащих их в звездообразовании. Это прожорливое поедание вместе со слиянием с другими черными дырами может привести к тому, что космические монстры расширятся до масс, которые колеблются от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца, превращая их в гигантские сверхмассивные черные дыры, обычно расположенные в центрах галактик.
Однако это совсем не означает, что наша черная дыра вообще неактивна. Даже в таком «состоянии» черная дыра постоянно поглощает газ, пыль, звезды и даже другие черные дыры. Сейчас эти процессы не столь активны, однако они необходимы, чтобы черная дыра набрала такую огромную массу и разместилась в сердце галактики.
Недавно ученые обнаружили возле нее сгусток движущегося на невероятной скорости газа — около 323,8 млн км/ч, что почти в 3000 раз быстрее, чем Земля движется вокруг Солнца. Исследование показало, что газ уже начинает замедляться и впоследствии упадет внутрь черной дыры, что также увеличит ее размеры.
Однако это — далеко не единственный объект возле Стрельца А*, который заинтересовал ученых. Исследователи уже давно наблюдали за объектом X7, двигающимся вокруг черной дыры по спирали со скоростью примерно 4,05 млн км/ч. Однако до сих пор не известно, что это за объект, откуда он там появился и какова будет его дальнейшая судьба.
Команда ученых под руководством астрофизика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Анны Чюрло проанализировала данные, собранные за 20 лет наблюдений. За эти годы объект сильно изменился — сначала он напоминал формой комету, а ученые предполагали, что его таким сделал звездный ветер или струи частиц, которые выбрасывает черная дыра.
Однако ученые в результате своего исследования вывели гипотезу, что это за объект: это газ и пыль, которые были выброшены во время относительно недавнего столкновения двух звезд. Свою работу ученые представили в журнале The Astrophysical Journal.
Слияние звезд не является уникальным, это довольно распространенное событие — особенно в экстремальной среде возле черных дыр. Когда звезды сталкиваются и сливаются, они выбрасывают в космос облако газа и плазмы.
«Ни один другой объект в этом регионе не демонстрировал такой экстремальной эволюции. Наблюдая за ним в течение 20 лет, мы увидели, что он становится все более вытянутым», — объясняет Чюрло.
Как только звезда приближается слишком близко к черной дыре, происходит событие приливного разрушения — гравитационное поле черной дыры деформируется, чтобы растянуть и разорвать звезду на части. Чаще всего это означает смерть звезды, которая попадает внутрь черной дыры в виде газа, растянутого как спагетти. Некоторые звезды могут пережить этот процесс, однако большинство из них в конце концов станут обедом черной дыры.
Изучая X7 в течение многих лет, исследователи выяснили, что его масса превышает массу земли в 50 раз. Кажется, что это очень много, однако по космическим меркам это очень мало (например, Солнце примерно в 333 тыс. раз массивнее Земли). Изменения в положении облака и ее скорости также свидетельствуют о том, что оно находится на эллиптической орбите вокруг центра нашей галактики с периодом около 170 лет. Однако симуляции показывают, что X7 не сможет сделать даже один полный круг и уже скоро упадет в черную дыру.
По прогнозам ученых, X7 приблизится к Стрельцу А* в 2036 году. Именно тогда гравитация черной дыры разорвет газовое облако — исследователи надеются увидеть этот момент, ведь он будет сопровождаться довольно яркой вспышкой.
Чюрло объясняет, что судьба самой звезды, образовавшейся в результате слияния и создавшей объект X7, пока неизвестна. Скорее всего, она может размещаться где-то недалеко от центра галактики и существовать на отдельной орбите.
Однако учёные не исключают и других гипотез происхождения X7. Возможно, это просто сгусток газа, который был вырван из большего газового облака. Исследователи надеются, что дополнительные наблюдения помогут им точно определить происхождение и дальнейшую судьбу объекта.